胆红素代谢

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各种黄疸时血、尿、粪胆色素的改变
指标
正常
溶血性黄疸
血清胆红素
浓度 结合胆红素
＜1mg/dl 极少
＞1mg/dl
未结合胆红素 0～0.7mg/dl ↑↑ 尿三胆
尿胆红素
－
－
尿胆素原
少量
↑
尿胆素
少量
↑
粪胆素原 粪便颜色
40～280mg/24h ↑
正常
深
肝细胞性黄疸 阻塞性黄疸
＞1mg/dl ↑ ↑
➢胆红素排泄一旦发生障碍，结合胆红素就可返 流入血。
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四、胆红素在肠道内转化为胆素原和胆素
（一）胆素原是肠菌作用的产物
＊过程 结合胆红素
肠菌
游离胆红素
葡萄糖醛酸
氧化 胆素
还 原 胆素原
﹡胆素原：中胆素原，粪胆素原，d -尿胆素原
﹡胆 素：i-尿胆素，粪胆素， d-尿胆素
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胆红素在肠肠道道细中菌的对变化胆及红胆素色的素降的解肠肝循环
大
不能 间接阳性
结合胆红素 直接胆红素、 肝胆红素 结合 大 小 小
能 直接阳性
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（三）肝细胞向胆小管分泌结合胆红素
➢结合胆红素从肝细胞分泌至胆小管，再随胆汁 排入肠道，是肝脏代谢胆红素的限速步骤。
➢肝细胞向胆小管分泌结合胆红素是一个逆浓度 梯度的主动转运过程。多耐药相关蛋白2(MRP2) 是肝细胞向胆小管分泌结合胆红素的转运蛋白;
d:右旋 胆葡红萄素糖在醛肠酸道胆中红的素变化（还原）
葡萄糖醛酸
l:无旋光
胆红素
肠道细菌 +8H
d-尿胆素原+2H 中胆素原 +4H 粪胆素原
-2H
-2H
-2H
d-尿胆素
l-尿胆素
粪胆素
胆素(有色)
胆素原(无色)
尿胆素原 中胆素原
粪胆素原
尿胆素 粪胆素 目录
（二）少量胆素原可被肠粘膜重吸收，进入 胆素原的肠肝循环
素一种根本性的生物转化解毒方式。
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葡糖醛酸胆红素的生成:
胆红素
+ UDP -葡糖醛酸
胆红素葡糖醛酸一酯
+ UDP -葡糖醛酸
UDP-葡糖醛 酸基转移酶
UDP-葡糖醛 酸基转移酶
胆红素葡糖醛酸一酯 +
UDP
胆红素葡糖醛酸二酯 +
UDP
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胆红素葡糖醛酸二酯的结构:
H
H
H HHH
H
ON
N
N
＞1mg/dl ↑↑
＋＋ 不一定 不一定 ↓或正常 变浅或正常
＋＋
↓
↓ ↓或－ 完全阻塞时 白陶土色
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• 肝细胞对胆红素的摄取 • 胆红素在肝细胞中的结合 • 肝细胞对胆红素的排泄
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（一）游离胆红素可渗透肝细胞膜而被摄取
➢胆红素可以自由双向通透肝血窦肝细胞膜 表面进入肝细胞；
➢胆红素在胞浆与配体蛋白(Ｙ蛋白或Ｚ蛋白) 结合，胆红素-Y蛋白或胆红素-Z蛋白形式 将胆红素携带至肝细胞滑面内质网。
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➢ 当血浆胆红素浓度超过34.2μmol/L(2mg/dl)时，肉 眼可见皮肤、粘膜及巩膜等组织黄染，临床上称 为显性黄疸。
➢ 若血浆胆红素升高不明显，在1～2mg/dl之间时， 肉眼观察不到皮肤与巩膜等黄染现象，称为隐性 黄疸(jaundice occult)。
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来自百度文库
➢ 临床上常根据黄疸发病的原因不同，简单的 将黄疸分为三类： 1. 溶血性黄疸 (hemolytic jaundice) 2. 肝细胞性黄疸(hepatocellular jaundice) 3. 阻塞性黄疸(obstructive jaundice)
CH N H
N H
O
M：-CH2
胆红素(酮式)
V：-CH=CH2 HOOC
COOH
MV
CH2
M CH2
CH2
CH2 M
MV
HO
CH
N
N
H
H
CH2
CH N H
N H
OH
胆红素(醇式) 目录
➢ 血红素加氧酶(HO)有3种同工酶：HO-1、 HO-2和HO-3。
•HO-1是迄今所知的诱导物最多的诱导酶 ，受血红 素和氧化应激等许多因素的诱导合成； •HO-1诱导因素的多样性是细胞重要的保护机制。
胆绿素
NADPH
Y,Z蛋白
胆红素-
Y,Z蛋白
葡萄糖醛酸 UDPGA
胆红素酯
胆素原
滑面内质网
+H+
胆红素
肠肝循环
胆素 胆素原 尿
胆素原 胆素 排泄
葡萄糖醛酸胆红素 肠 胆红素 葡萄糖醛酸管
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五、高胆红素血症及黄疸
（一）正常人胆红素的生成与排泄维持动态平衡
➢正常血清胆红素浓度：3.4～17.1μmol/L（0.2～ 1mg/dl)。 4/5为游离胆红素，其余为结合胆红素。
部位： 肝、脾、骨髓等单核吞噬细胞微粒体与胞液中。
过程： 血红蛋白
血红素＋珠蛋白
胆红素 氨基酸
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血红蛋白 珠蛋白 网状内皮系统
血红素 微粒体
胞液
O2 CO NADPH+H+
胆红素(酮式)
Fe 血红素加氧酶
胆绿素
NADPH+H+ 胆绿素还原酶 胆红素(醇式)
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胆红素的 生成过程:
HOOC
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二、血液中的胆红素主要与清蛋白结合 而运输
运输形式：胆红素-清蛋白复合体 意义:
➢一方面增加了胆红素的水溶性，提高了血浆 对胆红素的运输能力；
➢另一方面限制了它自由通透各种细胞膜，避 免了它对组织细胞造成的毒性，起到暂时性 的解毒作用。
竞争结合剂：如磺胺药、水杨酸、胆汁酸等。
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血浆 脂性膜 细胞
胆素原的肠肝循环的概念： 肠道中有少量的胆素原可被肠粘膜细
胞重吸收，经门静脉入肝，其中大部分再 随胆汁排入肠道，形成胆素原的肠肝循环 (bilinogen enterohepatic circulation)。
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网状内皮系统 血红蛋白
血液
胆红素
肝
球蛋白
胆红素
清蛋白
血红素 Fe O2
复合物
CO NADPH+H+
[胆红素-清蛋白]
[胆红素-脂类]
竞争性有 [清蛋白]↑ 机阴离子
[胆红素]
[胆红素]
血浆胆红素-清蛋白的浓度变化关系
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过多的游离胆红素则可与脑部基底核的脂类结 合，干扰脑的正常功能，称为胆红素脑病(bilirubin encephalopathy)或核黄疸(kernicterus)。
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三、胆红素在肝细胞中转变为结合 胆红素并泌入胆小管
的肠肝循环
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一、胆红素主要源于血红素的降解
（一）胆红素主要源于衰老红细胞的破坏
➢体内的铁卟啉化合物包括——血红蛋白、肌红 蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。
➢正常人每天可生成250～350mg胆红素，其中 约80%以上来自衰老红细胞破坏所释放的血红 蛋白的分解。
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（二）血红素加氧酶和胆绿素还原酶催化 胆红素的生成
小 不能
大
结合胆红素 直接胆红素，
肝胆红素 结合
迅速直接反应 大 能
无
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（二）黄疸依据病因有溶血性、肝细胞性和 阻塞性之分
➢ 体内胆红素生成过多，或肝细胞对胆红素的 摄取、转化及排泄能力下降等因素均可引起 血浆胆红素含量增多，称为高胆红素血症 (hyperbilirubinemia)。
➢ 胆红素为橙黄色物质，过量的胆红素可扩散 进入组织造成组织黄染，这一体征称为黄疸 (jaundice)。
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2．肝细胞性黄疸 ➢ 肝细胞性黄疸 (hepatocellular jaundice) 又称 为肝原性黄疸(hepatic jaundice)。 ➢ 由于肝细胞功能受损，造成其摄取、转化和 排泄胆红素的能力降低所致的黄疸。
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3．阻塞性黄疸 ➢ 阻塞性黄疸(obstructive jaundice)，又称为 肝后性黄疸(posthepatic jaundice)。 ➢ 此类黄疸是由于各种原因引起的胆管系统阻 塞，胆汁排泄障碍所致。
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1．溶血性黄疸
➢ 溶血性黄疸(hemolytic jaundice)，又称为肝 前性黄疸(prehepatic jaundice)。
➢ 属于高未结合型胆红素血症。 ➢ 此类黄疸是由于红细胞的大量破坏，在单核
-吞噬细胞系统产生胆红素过多，超过了肝 细胞摄取、转化和排泄胆红素的能力，造成 血液中未结合胆红素浓度显著增高所致。
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➢ 胆红素是人体内强有力的内源性抗氧化剂， 是血清中抗氧化活性的主要成分。
胆红素的这种抗氧化作用通过胆绿素还原酶循 环(biliverdin reductase cycle)实现：胆红素氧化成胆 绿素，后者再在分布广、活性强的胆绿素还原酶催 化下，利用NADH或NADPH再还原成胆红素。胆绿 素还原酶循环可使胆红素的作用增大10000倍。
N N Fe2+ N
N
血红素
HOOC
2O2
血红素加氧酶
Fe3+
H ON
CO+H2O N
NADPH+H+ NADP+
H N
PP
胆绿素还原酶
NADPH+H+ NADP+
H NO
胆绿素
H ON
H HHH
N
N
H NO
胆红素
PP
目录
MV
HOOC
CH2
M CH2
COOH
CH2
CH2 M
MV
O
CH
N
N
H
H
CH2
➢高胆红素血症（hyperbilirubinemia)：体内胆红素 生成过多，或肝细胞对胆红素的摄取、转化及排泄 能力下降等因素引起血浆胆红素含量的增多。
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两种胆红素的区别
项目
别名
与葡萄糖醛酸结合 与重氮试剂反应 水中溶解度 经肾随尿排出 通透细胞膜对脑的 毒性作用
游离胆红素 间接胆红素，
血胆红素 未结合 慢或间接反应
（二）胆红素在内质网结合葡糖醛酸生成 水溶性结合胆红素
部位：滑面内网质 反应：结合反应(主要结合物为UDP葡糖醛酸,
UDPGA) 催化酶：葡糖醛酸基转移酶 产物：主要为双葡糖醛酸胆红素，另有少量单葡萄
糖醛酸胆红素、硫酸胆红素，统称为结合胆红素。 意义：胆红素与葡糖醛酸的结合是肝对有毒性胆红
第四节 胆色素的代谢与黄疸
Metabolism of Bile Pigment and Jaundice
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胆色素(bile pigment)是体内铁卟啉类 化合物的主要分解代谢产物，包括胆绿素 (biliverdin) 、 胆 红 素 (bilirubin) 、 胆 素 原 (bilinogen) 和胆素(bilin)等。
胆红素处于胆色素代谢的中心，是人 体胆汁中的主要色素。
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胆红素空间 结构示意图
胆红素的特 有结构赋予其亲 脂疏水的性质, 易自由透过细胞 膜进入血液。
O
H
O
N
H
C
O
HN
N H
NH O
O C
HO
目录
• 胆红素的生成与转运 (网状内皮系统和血液)
• 胆红素在肝中的转变 • 胆红素在肠道中的变化及胆色素
H
N
O
CH 2
CH 2
HOOC
H H OH
CO
OO H
OH
H
H HO
CH 2 CH 2 CO O
O H H HO
COOH H
H OH
OH H
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两种胆红素理化性质的比较
理化性质 同义名称
与葡糖醛酸结合 水溶性 脂溶性 透过细胞膜的能力及毒性 能否透过肾小球随尿排出 与重氮试剂反应
未结合胆红素 间接胆红素、 游离胆红素 未结合 小 大